专题七 近代以来科学技术的辉煌
第一课 近代物理学的奠基人和革命者
【学习目标】
课标
省指导意见
基本要求
发展要求
了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位；知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。
1.了解经典力学的主要内容。
2.知道量子论和相对论的创立者。
1.认识经典力学、量子论和相对论在近代自然科学理论发展中的历史地位和意义。
2.感受牛顿、爱因斯坦等科学家不迷信权威、为科学和真理而不断探索创新的进取精神。
【自主收获】
阅读教材第一子目，了解经典力学的主要内容。
阅读教材第二子目，指出量子力学诞生的标志和意义。
阅读教材第三子目，分别指出狭义相对论、广义相对论的内容和意义。
4.多渠道了解科技给人类社会带来的变化？
【合作探究】
材料一：我不知道在别人看来，我是什么样的人，但在我自己看来，我不过就像是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。 ——[英]牛顿
（1）结合教材第一子目，指出牛顿捡到了那些“美丽的贝壳”和“光滑的卵石”？
材料二：随着资本主义经济的发展、文艺复兴和宗教改革运动的开展，欧洲的先哲们从怀疑教会推崇的“地心说”开始……他们通过观察和实验，提出新的理论，促使了近代物理学的产生与发展。 ……天文学由于明显的实用价值而得到认真的研究。……1662年英王查理二世颁发特许状，成立了“伦敦皇家自然知识促进会”。
材料三：
我并无特别过人的智慧，有的只是坚持不懈的思索精力而已。
人一旦确立了自己的目标，就不应该再动摇为之奋斗的决心。
我所做成了的事，都是由于我耐心的思考。
如果说我比别人看得远些，那是因为站在巨人肩上的缘故。
——牛顿
（2）根据材料二、三材料，分角度概括牛顿取得重大成就的原因？
材料四：三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧，水为什么往低处流？太阳为什么升起落下？这些今天看来简单之极的问题，在当时却是根本无法认识和把握的。直到牛顿出现，人类才终于结束了这种状态。 ——《大国崛起》解说词
材料五：牛顿缔造了工业革命的钥匙，瓦特拿着这把钥匙打开了工业革命的大门。 ——《大国崛起》解说词
材料六：当英国皇家学会还在以观察来验证科学概念的方法时，而牛顿则将实验作为得出科学概念的主要途径，这种研究方法被后人总结为“归纳——演绎”法。……他使用并倡导的科学方法，武装了一代代科学家，至今还在发挥作用。
——《照亮宇宙的智慧之光—牛顿》
材料七：“牛顿的发现，给人类带来从未有过的自信。曾经匍匐在上帝脚下的人类，终于大胆地抬起头来，开始用自己理性的眼光打量世界。” ——《大国崛起》解说词
(3)解读以上四则材料，分析牛顿经典力学体系的影响？
【巩固练习】
一．选择题
学法指导：（选择题）勾画题干和题支中的关键信息；（主观题）认真审题，一审答案来源，二审题型特点，三审答题角度，四审答题指向；规范答题，要有答案提示语，答案要点化、序号化、段落化。限时10分钟完成。
1.“自然界和自然规律隐藏在黑暗中，上帝说，让牛顿出生吧！于是一切都是光明。”这样说的依据是
A．牛顿的自然法则成为法国启蒙思想的基础 B．牛顿发现了海王星
C．牛顿发现万有引力定律和力学三定律 D．牛顿创立了微积分学
2.爱因斯坦说自己是站在牛顿的肩上取得了科学成就。下列关于牛顿经典力学与爱因斯坦相对论关系的说法不正确的是
A. 牛顿力学是相对论在低速状态下的一个特例
C. 相对论否定了牛顿力学体系的绝对时空观
B. 相对论出现后，牛顿力学体系失去了其存在的价值
D. 相对论继承和发展了牛顿力学体系
3.某科学著作阐述了这样的基本原理：在加速运动系统里的惯性力，可以运用到时空中的各种物体运动上。这一著作应该是
A．《地质力学的基础与方法》 B．《自然哲学中的数学原理》
C．《论物体的电动力学》 D．《广义相对论的基础》
4.菲利普·费尔南德兹一阿迈斯托在评价某科学家时指出：在他的宇宙里，“每一种现象都带有欺骗性。物质和能量可以相互转换。双胞胎以不同的速度衰老。平行线可以交叉。光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙。”这位科学家是
A．伽利略 B．达尔文 C．牛顿 D．爱因斯坦
5.“在牛顿描述的世界中，处处充满着井然有序的规律和法则……于是更多的人开始建立这样一种世界观：既然物质世界有着如此的自然规律，那么在人类社会的发展中，也应该有类似的规律存在。”这一观点说明了牛顿的发现
①可以改变人的世界观
②对文艺复兴和宗教改革的兴起产生了影响
③对思想家们描绘资产阶级共和国的蓝图产生影响
④为资产阶级革命奠定了理论基础
A．②④ B．②③ C．①③ D．①④
专题七 近代以来科学技术的辉煌
一 近代物理学的奠基人和革命者
【学习目标】
课程标准
省指导意见
基本要求
发展要求
了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位；知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。
1.了解经典力学的主要内容。
2.知道量子论和相对论的创立者。
1.认识经典力学、量子论和相对论在近代自然科学理论发展中的历史地位和意义。
2.感受牛顿、爱因斯坦等科学家不迷信权威、为科学和真理而不断探索创新的进取精神。
【学情分析】
1.学生在初中物理学习中已对经典力学有所了解；但对于量子论和相对论的知识将在高三物理学习中才涉及到，它们本身的专业性强，认知难度大；因此在教学过程中需寻找一些新颖、形象、趣味性较浓的材料引导学生了解相关知识；
2.高二学生已初步掌握史论结合等方法，初步具备分析历史问题的能力；但在历史归纳概括能力方面仍需提高。
【教学目标】
一、知识与能力：
识记：经典力学、量子论、相对论的主要内容。
理解：科学革命的影响。
运用：获取材料信息，解决历史问题。
二、过程与方法：
学生通过阅读材料、合作探究等活动，运用史论结合等方法，多角度分析历史问题。
三、情感态度价值观：
学生了解牛顿、爱因斯坦等科学家的生平事迹和科学贡献，感悟他们敢于质疑和不断探索创新的精神，以提高科学素养。
【教学重点、难点】
教学重点：了解经典力学的主要内容，分析近现代物理学的影响。
教学难点：了解相对论的内容和影响。
【课型教法】
课型：文科新课教学
教法：讲授法、合作探究法
【教学时间】一课时
【教学手段】多媒体课件与导学案
【教学过程】
教学流程
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
导入
本课
提出“三个苹果改变世界”
学生聆听，思考老师提出的问题
以贴近生活的内容导入，拉近学生与本课的距离，激发学生学习兴趣。
新
课
学
习
“苹果”的诱惑
展示图片，引导学生认识亚当夏娃故事的本质
简单回忆上一专题的内容
了解科学革命的背景
“苹果”的思考
一、认识史上的飞跃（经典力学体系）
1.展示材料，提出问题：
（1）根据材料，谈谈你对牛顿的印象？
（2）根据教材第一子目，指出“美丽的贝壳”和“光滑的卵石”具体内容？
（3）根据材料，分角度概括牛顿取得重大成就的条件？
（4）根据材料，分析经典力学体系带来的影响？
2.引导学生运用“论从史出”的方法，多角度分析问题。
1. 根据教材第一子目，指出牛顿经典力学的内容。
2.根据材料，归纳经典力学创立的原因及影响。
培养学生阅读材料获取有效信息的能力；合作探究的能力；语言表达能力；进一步实现本课的三维目标。
二、驱走乌云的太阳（量子论）
1．展示材料（普朗克和老师的对话），体会普朗克的精神
2．提出问题：量子论诞生的标志？量子论创立的意义？
1.感受普朗克的精神。
2.了解物理学的进一步发展。
以普朗克的小故事创设情景，让学生自然过渡到新知识的学习；也让学生从中感悟普朗克的科学精神，再次实现情感态度价值观目标。
三、爱因斯坦的“时空”（相对论）
提出问题：
1．狭义相对论的内容；与牛顿力学的关系？
2．广义相对论的内容和意义？
3.提供材料，了解相对论的影响。
1.从概念上去了解相对论。
2.归纳物理学的发展的过程；体会科学家的精神。
运用贴近生活的材料和形象直观的视频，帮助学生进一步了解相对论的内容，以突破难点。
小 结
“苹果”的魅力
以贴近生活的“苹果”产品 为代表，引导学生进一步认识科学革命的影响
结合所学所思，写一段感言献给心中的科学家。
1.以贴近生活的苹果产品作为代表，加深学生对科学革命的理解。
2.让学生在交流中实现信息共享，提高语言表达能力。
巩 固练 习
本节课如果还有最后几分钟时间，让学生做练习题。
【板书设计】
一、经典力学
二、量子论
三、相对论
【教学反思】
课件28张PPT。第一个
—— 诱惑了夏娃，世界便有了人类第二个
——砸醒了牛顿，人类便有了近代科学第三个
—— 成就了乔布斯，人类便有了精彩生活“三个苹果”改变世界——近代物理学的奠基人和革命者一、“苹果”的诱惑诱惑亚当夏娃的故事 二、“苹果”的思考
牛顿26岁担任剑桥大学教授；29岁被接纳为皇家学会会员； 60岁当选为皇家学会主席,62岁受封为爵士，在所有的自然科学家中，牛顿是获此殊荣的第一人。（1）根据以上材料，谈谈你对牛顿的印象？ 1643—1727 1727年牛顿在伦敦去世，葬在威斯特教堂,终年84岁。为了纪念牛顿,特地用他的名字来命名力的单位,简称“牛”;国际天文学联合会决定把662号小行星命名为牛顿小行星。 思考 （一）“苹果”的思考之一 —— 经典力学 材料一：我不知道在别人看来，我是什么样的人，但在我自己看来，我不过就像是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。
—— 牛顿 （2）结合教材第一子目，指出牛顿主要捡到了哪些“美丽的贝壳”和“光滑的卵石”？ 材料二： 牛顿出生的时代，正是欧洲变革的时代。欧洲的科学，曾经有过辉煌的过去，进入中世纪后被禁锢在神学思想中。资本主义经济的发展；……文艺复兴的开展，欧洲的先哲们从怀疑教会推崇的“地心说”开始，首先在天文学领域对教会的神学观发起冲击，提出了“日心说”，打破了宗教神学的束缚。……经过17世纪的资产阶级革命运动，英国科学家拥有了当时世界上最为宽松自由的学术环境。
材料三：如果说我看得远，那是因为我站在巨人肩上的缘故。
材料四：我不过就像是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现一块比寻常更为光滑的卵石或一片比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。
经济发展的推动； 地心说认为地球处于宇宙中心静止不动，而其它星球都环绕着地球而运行。 文艺复兴时期，波兰科学家哥白尼提出“日心说”，否定地心说，从根本上动摇了宗教神学理论基础。 布鲁诺因宣扬哥白尼的“日心说”，受到教会的迫害，1600年2月6日，宗教裁判所判处布鲁诺火刑。52岁的布鲁诺在熊熊烈火中英勇就义。 1609年，伽利略创制了天文望远镜，并用来观测天体。他的科学发现为哥白尼日心说找到了确凿的证据。 材料二： 牛顿出生的时代，正是欧洲变革的时代。欧洲的科学，曾经有过辉煌的过去，进入中世纪后被禁锢在神学思想中。资本主义经济的发展；……文艺复兴的开展，欧洲的先哲们从怀疑教会推崇的“地心说”开始，首先在天文学领域对教会的神学观发起冲击，提出了“日心说”，打破了宗教神学的束缚。……经过17世纪的资产阶级革命运动，英国科学家拥有了当时世界上最为宽松自由的学术环境。
材料三：如果说我看得远，那是因为我站在巨人肩上的缘故。
材料四：我不过就像是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现一块比寻常更为光滑的卵石或一片比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。
前人奠基谦虚的态度勤奋探索的精神资产阶级革命为科学的发展提供了宽松自由的环境。社会因素前人因素个人因素文艺复兴和天文学革命打破了宗教神学束缚； 思想方面：牛顿力学体系解放了人类的思想，推动了启蒙运动的兴起。 材料五：牛顿缔造了工业革命的钥匙，瓦特拿着这把钥匙打开了工业革命的大门。
材料六：“牛顿的发现，给人类带来从未有过的自信。曾经匍匐在上帝脚下的人类，终于大胆地抬起头来，开始用自己理性的眼光打量世界。”
——《大国崛起》解说词 经济方面：牛顿力学体系为机器的设计奠定理论基础，推动了工业革
命的兴起；从这段对话中可以感受到普朗克的什么精神？（二）“苹果”的思考之二——量子论1.量子论诞生的标志是？ 2.量子论创立的意义？ 1900年，《关于正常光谱能量分布定律的理论》 量子理论让人们从根本上改变了近代物理学中的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革。普朗克爱因斯坦 E=mc2
改变人类100年 狭义相对论发表100周年，全世界只有几十个人能完全理解他的真谛，但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。 （三）“苹果”的思考之三——相对论
（1）内容：时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动速度的变化而变化。
（2）牛顿力学与狭义相对论的关系绝对时空观相对时空观宏观
物体低速运动高速运动（三）“苹果”的思考之三——相对论 （1）内容： 广义相对论认为，物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间的结构取决于物质的质量及其分布的情况，空间弯曲的程度体现为引力场强度。空间、时间不是独立的实在，它们是物质存在的形式。 （2）意义：第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。 1999年12月26日美国《时代周刊》将爱因斯坦评为“世纪伟人”，认为相对论不仅揭开了原子和宇宙的秘密，而且对社会和文化也产生了深远影响:“相对论间接地为道德、艺术和政治方面的新相对主义铺平了道路。”相对论的应用电脑显示器
发明电脑显示器的工程师必须使显示器符合“相对论效应”，否则控制电子飞驰的磁铁就会在显示屏上产生模糊图像，使你无法工作，当然，精彩的电脑游戏也玩不起来了。 虽然全球定位系统卫星上安装了精确的原子钟，但是，如果没有地面原子钟对卫星原子钟的时间调整，定位系统每天发给地面的信号就会出现1.6千米的偏差。
奠基人：牛顿——经典力学革命者普朗克——量子论爱因斯坦——相对论科学改变生活 科学改变人类 科学改变世界 结合所学所思，写一段感言献给你心中的科学家。 （要求：主题鲜明；史论结合；体裁不限；语句通顺。）
